内容正文:
第1章 开启化学之门
第2节 化学研究什么
第2课时
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1.初步认识物质的多样性,知道物质的性质与组成、结构、用途的关系。(化学观念)
2.感受化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。(科学态度与责任)
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一、化学研究物质的组成和结构
1.【实验探究】分别灼烧葡萄糖、砂糖和面粉
(1)实验步骤
取少量葡萄糖、砂糖和面粉,分别放在燃烧匙中,在酒精灯上加热,直至完全烧焦,观察发生的现象。
(2)实验现象
完全烧焦后,得到黑色的残渣。
(3)实验结论
这几种物质的组成中均含有碳元素。
可用于可燃性固体
物质的燃烧实验。
2.物质由元素组成
(1)有些物质仅由一种元素组成,如氧气由氧元素组成,氮气由氮元
素组成,金刚石、石墨均由碳元素组成。
(2)更多的物质由两种或更多种元素组成,如二氧化碳由碳和氧两种元素组成,碳酸氢铵由碳、氢、氧、氮四种元素组成。
组成世间万物的元素有90多种。
金刚石、石墨都是由碳元素组成的,也都是由碳原子直接构成的,但由于碳原子的排列方式不同,金刚石是正八面体结构,石墨为细鳞片状结构。结构不同,导致二者在物理性质上有很大的差异,也影响其性质和用途。
3.物质的微观构成
(1)物质都是由肉眼看不见的、极小的微观粒子构成的,各种纯净物质都具有一定的组成和结构。
(2)物质组成和结构的不同导致了物质性质的差异。例如,由碳元素组成的金刚石和石墨,两者结构不同,表现出不同的性质。
金刚石是自然界最坚硬的物质,而石墨却很软。
二、化学研究物质的用途与制法
1.物质的性质与用途、变化之间的关系(以金刚石、石墨为例)
变化的内因
1998年,中国科学技术大学钱逸泰带领团队以四氯化碳和金属钠为原料,在一定条件下反应制成了纳米级金刚石。5年后,该团队通过改进技术,使用二氧化碳为原料制备得到金刚石。
近年来,我国发展了更丰富且成熟的技术来制备结构优良的金刚石晶体,2019年中国科学院研究人员利用化学气相沉积法,以天然金刚石的籽晶片作为“种子”,以甲烷作为“养料”,像“种粮食”一样获得精美的人造金刚石。这些成果为我国成为人造金刚石第一大国奠定了重要的基础。
我国科学家制备金刚石的突破性成果
2.充分利用自然资源制造各种用品
地壳里蕴藏的煤、石油和天然气,长期以来作为燃料,为生产生活提供热能。后来人们发现,直接燃烧储量有限的煤、石油和天然气,不仅浪费了宝贵的资源,而且会带来较为严重的环境污染。以煤、石油、天然气等为原料,通过化学工艺可以制造、合成价值更高的药物、合成纤维、塑料和合成橡胶等产品。
物质的性质决定用途
物质的性质大多需要在一定条件下发生变化时得以反映。人们认识了物质的性质和在一定条件下可能发生的变化,就可以依据这些性质和变化来合理地利用物质。例如,金刚石和石墨的性质不同,其用途也有明显差异。因此,合理利用物质的性质,对提高人们的生活质量和促进社会发展具有重要作用。
1.【实验探究】分别灼烧葡萄糖、砂糖和面粉
3.物质的微观构成
2.物质由元素组成
一、化学研究物质的组成和构成
1.物质的性质与用途、变化之间的关系
2.充分利用自然资源制造各种用品
二、化学研究物质的用途与制法
本节课你学会了哪些知识?
收获了什么方法?
还有什么疑惑吗?
B
1.下列物质的用途体现物质化学性质的是( )
A.用金刚石切割玻璃
B.用煤作燃料
C.用铜丝作导线
D.用石墨作润滑剂
2.下列有关物质组成和结构的推断错误的是( )
A.铁矿石可以炼铁,说明铁矿石中含有铁元素
B.葡萄糖、面粉持续加热都能变黑,证明葡萄糖、面粉中都含有碳元素
C.金刚石、石墨都是由碳元素组成的,两者结构不同
D.目前发现的物质由90多种元素组成,所以由元素组成的物质也只有90多种
D
3.下列说法正确的是( )
A.化学变化常伴随着发光放热的现象,所以有发光放热现象的一定是化学变化
B.加热碳酸氢铵的实验现象是生成氨气,试管壁出现小水珠
C.金刚石和石墨都是碳元素组成的,所以它们的性质完全相同
D.在燃烧匙中灼烧面粉,有黑色物质残留,所以面粉中一定含有碳元素
D
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